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Contusione polmonare

condizione patologica
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Template:Infobox Malattia Una contusione polmonare è una contusione del polmone causata da un trauma al torace. A causa del danno subito dai capillari, sangue ed altri fluidi si accumulano nel tessuto del polmone. Il fluido in eccesso può ostacolare gli scambi di gas e causare ipossia, cioè una riduzione dell'ossigenazione dell'organismo. Diversamente dai traumi che comportano ferite o lacerazioni polmonari, la contusione polmonare non si associa ad una soluzione di continuità del tessuto polmonare.

Una contusione polmonare è di solito direttamente associata ad un trauma contusivo, ma può anche derivare da lesioni dovute alle esplosioni ed all'onda d'urto associata, oppure a traumi penetranti. Le lesioni riscontrate nei soldati e dovute all'uso di esplosivi utilizzati nel corso della Prima e Seconda guerra mondiale permisero di identificare la contusione polmonare da scoppio come una entità a sé stante. A partire dagli anni '60 la possibilità di osservare questo tipo di lesioni anche in contesto non militare per esplosioni in spazi confinati (edifici, cave, miniere) cominciò a ricevere un maggiore riconoscimento, così come ad attirare l'attenzione di molti studiosi. Ad oggi la grande maggioranza dei traumi chiusi del torace con contusione polmonare risulta associata ad incidenti stradali ed impatto tra autoveicoli. L'uso delle cinture di sicurezza e di altri dispositivi di sicurezza passiva, come ad esempio gli airbag, riduce il rischio per gli occupanti dei veicoli.

La diagnosi della condizione viene fatta attraverso lo studio della causa del trauma, un attento esame obiettivo e l'esecuzione di una radiografia del torace. Segni tipici includono in primo luogo il dolore al torace, l'emissione di sangue dalle vie respiratorie (emottisi) oppure segni evidenti di uno stato di asfissia, cioè del fatto che l'organismo non è adeguatamente ventilato, ossigenato e perfuso: la cianosi è lo specchio dell'esistenza di un deficit di ossigenazione.

La contusione polmonare può essere di grado variabile. Frequentemente guarisce da sola senza la necessità di particolari cure e con la semplice terapia di supporto. Spesso è sufficiente ricorrere alla ossigenoterapia (al paziente viene fatta respirare aria arricchita in ossigeno) e ad un attento monitoraggio del paziente. In altri casi però il traumatizzato può necessitare per un periodo variabile di cure intensive per raggiungere una completa guarigione. Alcuni soggetti la cui respirazione è gravemente compromessa possono infatti necessitare di ventilazione meccanica. Altri soggetti necessitano di infusioni di liquidi oppure di trasfusioni di sangue affinché all'organismo sia assicurata una adeguata volemia. Questi ultimi si giovano anche di un attento monitoraggio della pressione arteriosa e dei parametri vitali, in quanto un eventuale sovraccarico di liquidi potrebbe precipitare un'eventuale edema polmonare acuto, che potrebbe rivelarsi letale.

La gamma di gravità della contusione polmonare può essere assai ampia. Si va da lievi contusioni, che possono avere poco o nessun impatto sulla salute del paziente, fino a contusioni mortali. Si ritiene che questa condizione sia il tipo più comune di trauma toracico potenzialmente letale. Studi epidemiologici affermano che si verifichi fra il 30 ed il 75% dei traumatizzati al torace. Il tasso di mortalità sembra collocarsi fra il 14 ed il 40%. Pertanto la contusione polmonare gioca un ruolo chiave nel determinare se un individuo debba andare incontro a morte oppure subire gravi sequele come risultato di un trauma. La contusione polmonare raramente è isolata. In genere si accompagna ad altre lesioni. Queste lesioni associate sono spesso esse stesse causa di morte. Tuttavia la contusione polmonare è ritenuto che causi direttamente la morte da un quarto alla metà dei casi. I bambini sono particolarmente a rischio per il pregiudizio, totalmente privo di basi scientifiche, che una relativa flessibilità delle ossa permetta alla parete toracica di assorbire la forza e l'energia di un impatto, senza trasmetterla al sottostante polmone. La contusione polmonare in alcuni casi può complicarsi con lo sviluppo di polmonite o sindrome da distress respiratorio e provocare a lungo termine disabilità respiratoria.

Classificazione

 
Gli alveoli polmonari ed il loro rapporto con i capillari polmonari

Contusione polmonare e lacerazione sono lesioni del tessuto polmonare. La lacerazione polmonare, nella quale il tessuto polmonare risulta lacerato o tagliato,[1] differisce dalla contusione polmonare per il fatto che la prima entità implica una interruzione macroscopicamente evidente della struttura polmonare, mentre la seconda no.[2] Quando le zone lacerate si riempiono di sangue, ne consegue un ematoma polmonare, vale a dire una raccolta di sangue all'interno del tessuto polmonare.[3] La contusione comporta uno stravaso di sangue negli alveoli polmonari (le cavità naturali preposte allo scambio dei gas respiratori tra il sangue e l'aria). L'ematoma polmonare è invece una vera e propria raccolta di sangue, di dimensioni variabili, che non comprende, ma al contrario si interpone tra il tessuto polmonare.[4] Un polmone collassato può essere il risultato del riempimento dello spazio pleurico (lo spazio esterno al polmone, normalmente virtuale, delimitato dalla pleura parietale e quella viscerale) da parte del sangue (emotorace) oppure aria (pneumotorace) od ancora da parte di entrambi (emo-pneumotorace). Queste condizioni non necessariamente comportano un danno al tessuto polmonare, ma con grande frequenza sono ad esso associate. Traumi e lesioni della parete toracica sono entità distinte ma assai spesso associate alle lesioni polmonari. Traumi e lesioni della parete toracica includono le fratture costali ed il cosiddetto lembo toracico fluttuante. Quest'ultimo è una condizione in cui una porzione della gabbia toracica si muove indipendentemente dal resto della parete nel corso degli atti respiratori. Il lembo toracico fluttuante assai spesso è il risultato di fratture costali multiple.

Segni e sintomi

La presentazione della contusione polmonare può essere subdola e paucisintomatica. I soggetti con contusioni lievi possono anche non avere alcun sintomo.[5] Tuttavia la condizione è più spesso associata sia a segni che sintomi, compresi quelli suggestivi del danno polmonare stesso e delle lesioni di accompagnamento. Poiché lo scambio dei gas è alterato, si associano spesso i segni di una bassa saturazione di ossigeno nel sangue, come ad esempio basse pressioni parziali di ossigeno nel sangue arterioso e la cianosi (colore bluastro della pelle e delle membrane mucose).[6][7] La dispnea (una respirazione dolorosa e difficoltosa) è estremamente comune.[6] Anche la tolleranza per l'esercizio fisico si abbassa.[8] Una respirazione aumentata nella frequenza e superficiale ed un incremento della frequenza cardiaca (tachicardia) sono altri segni di comune riscontro.[9][10] Nelle contusioni polmonari gravi, il respiro udito per mezzo di uno stetoscopio può essere diminuito. In alcuni pazienti si possono apprezzare dei rantoli (un suono toracico anormale che assomiglia ad un crepitio e che accompagna la respirazione) oppure delle franche crepitazioni.[6][11] Le persone con contusioni gravi possono avere broncorrea (la produzione di acquoso espettorato ).[12] In caso di gravi contusioni registra la presenza di broncorrea (cioè la produzione eccessiva di espettorato e catarro siero-mucoso o francamente acquoso). Tosse insistente e respiro sibilante sono altri segni possibili.[13] La presenza di tosse con sangue oppure l'espulsione di espettorato sanguinante è presente in più della metà dei casi. La gittata cardiaca (il volume di sangue che viene pompato dal cuore ogni minuto) tende a ridursi,[12] e spesso si associa ad ipotensione arteriosa (una diminuzione della pressione sanguigna).[6] L'area toracica prossima alla zona contusa può apparire sensibile e dolorabile[14] a causa delle associate lesioni della parete toracica.

I segni e sintomi richiedono del tempo per svilupparsi appieno. Non deve perciò sorprendere che circa la metà dei casi al momento della presentazione iniziale al medico (generalmente in un pronto soccorso) siano asintomatici.[5] Tanto più è grave la lesione e tanto più rapidamente diventano evidenti i sintomi. Nei casi più gravi, i sintomi possono verificarsi entro tre o quattro ore dal trauma.[12] L'ipossiemia, cioè una bassa concentrazione di ossigeno nel sangue arterioso, in genere tende progressivamente a peggiorare nel giro di 24-48 ore dalla lesione.[15] In generale, la contusione polmonare tende a peggiorare lentamente nell'arco di pochi giorni,[4] ma se non trattata può anche verificarsi un rapido deterioramento o la morte.[6]

Eziologia

 
Gli incidenti della strada fra veicoli a motore sono la causa più comune di contusione polmonare.

La contusione polmonare, che si verifica nel 25-35% di tutti i traumi contusivi toracici,[16] è di solito causata dalla rapida decelerazione che fa seguito all'improvviso arresto della cassa toracica in movimento, allorché si colpisce un oggetto fisso. Circa il 70% dei casi è secondario ad incidenti stradali tra veicoli,[17] e la dinamica più frequente è dovuta all'urto del torace contro l'interno della vettura (assai spesso contro il volante od il piantone dello sterzo).[6]
Cadute dall'alto,[17] violenza ed aggressioni,[18] e lesioni da sport (in particolare da sport estremi) sono altre cause frequenti.[19] La contusione polmonare può anche essere causata da esplosioni, divenute di utilizzo frequente in alcuni settori industriali. Va ricordato che in caso di esplosione gli organi più vulnerabili e più frequentemente soggetti a lesioni da scoppio sono quelli che contengono gas, come ad esempio i polmoni,[20] gli orecchi, oppure a livello addominale stomaco ed intestino.
I danni da esplosione a livello polmonare consistono in una grave contusione polmonare, emorragia o edema, con grave danno agli alveoli ed ai vasi sanguigni, oppure una combinazione di questi eventi.[21] La contusione polmonare è la prima causa di morte tra i traumatizzati che sopravvivono inizialmente ad un'esplosione.[22]

Oltre ai traumi chiusi, anche un trauma penetrante può causare una contusione polmonare.[23] Quando un proiettile dotato di alta cinetica (in rapido movimento) attraversa un tessuto, il tessuto circostante il tragitto del proiettile viene violentemente 'spostato' di lato, ed il tessuto ne risulta contuso.[24] È l'onda di pressione creata dal proiettile a forzare il tessuto ad allontanarsi dal tragitto della pallottola, creando in questo modo una cavità temporanea. La cavità, appunto temporanea, si richiude in pochi istanti. Il tessuto torna infatti prontamente nella posizione iniziale, ma disgraziatamente viene anche leso. Questo fenomeno è noto ai sanitari impegnati nell'emergenza-urgenza come fenomeno della "cavitazione".
Le contusioni polmonari che si associano a traumi da arma bianca e proiettili a bassa velocità non sono di solito così gravi da determinare un importante effetto cavitazione.[3] Va comunque ricordato che i traumi penetranti provocano contusione polmonare e danni polmonari con molta minore frequenza di quanto non accada per un trauma contusivo.[17] Un'eccezione è rappresentata dalle ferite da fucile da caccia, le quali possono danneggiare seriamente una ampia area di tessuto polmonare, oltre che per un danno diretto anche attraverso un meccanismo di lesione da esplosione.[3]

Meccanismo

I processi fisici che stanno alla base della contusione polmonare sono ancora poco conosciuti. In ogni caso è noto che il tessuto polmonare può essere compresso quando la parete toracica viene a schiacciarsi verso l'interno a seguito dell'impatto. Sono stati comunque suggeriti anche altri possibili meccanismi: l'effetto inerziale, l'effetto sfaldamento e l'effetto implosione.[25]

  • Effetto inerziale: il tessuto alveolare più leggero viene decapitato dalle strutture ilari più pesanti. Tale effetto è molto simile a quello che determina un danno assonale diffuso nel trauma cranico.[5] La spiegazione dell'effetto inerziale si basa sulla constatazione che tessuti differenti hanno diverse densità, e quindi differenti sensibili di accelerazione o decelerazione.[11]
  • Effetto sfaldamento: il tessuto polmonare scoppia o viene leso e tagliato allorché un'onda d'urto incontra il tessuto polmonare. Ciò avviene normalmente all'interfaccia tra gas e liquido.[20] Le pareti alveolari formano una sorta di interfaccia gas-liquido con l'aria presente negli alveoli.[5][26] L'effetto sfaldamento si verifica in aree con grandi differenze di densità. Alcune particelle di tessuto denso sono sfaldate (gettate) nelle particelle meno dense.[27]
  • Effetto implosione: si verifica quando un'onda di pressione transita attraverso un tessuto contenente bolle di gas: la bolla in un primo momento implode, poi a seguito di un fenomeno di rimbalzo si espande oltre il suo volume originale.[28] Le numerose bolle d'aria che subiscono questa azione causano molte minuscole esplosioni, che determinano l'effetto finale di un danno tissutale,[28] infatti la superespansione delle bolle di gas distende e lacera gli alveoli.[29][30] In buona sostanza è questo il meccanismo microscopico che si ritiene essere alla base della contusione polmonare quando l'onda di pressione nelle vie aeree aumenta rapidamente.[25]

La contusione di solito si verifica nella regione polmonare direttamente sotto il sito di impatto. Tuttavia, analogamente a quanto si verifica nella lesione traumatica del cervello, nella regione polmonare opposta alla zona di impatto si può verificare una contusione da contraccolpo.[24] Si deve dunque tenere presente che un colpo subito nella parte anteriore del torace può causare una contusione sulla parte dorsale del polmone. L'onda d'urto viaggia infatti attraverso il torace e colpisce nella zona della schiena, riflettendosi e concentrando tutta l'energia sulla zona dorsale del polmone. Un meccanismo simile, ma opposto, si può verificare nella parte anteriore dei polmoni quando il colpo diretto viene subito al dorso.[30]

La quantità di energia trasferita al polmone è determinata in gran parte dalla compliance (cioè dalla flessibilità) della parete toracica.[24] Il torace dei bambini è più flessibile perché le loro costole sono più elastiche ed il processo di ossificazione delle cartilagini intercostali è inferiore.[14] Pertanto, la parete toracica dei bambini si flette sotto l'energia del trauma, assorbe meno forza e la trasmette in quantità maggiore agli organi sottostanti.[14][31] Al contrario la parete toracica di un individuo adulto, che presenta una maggiore mineralizzazione ossea, assorbe maggiormente l'energia del trauma, piuttosto che trasmetterla.[31] Ne consegue che i bambini in genere presentano contusioni polmonari senza evidenza di fratture delle costole sovrastanti, mentre i soggetti adulti ed anziani hanno maggiore probabilità di subire lesioni della parete toracicia (e quindi fratture costali), piuttosto che contusioni.[15][24] In uno studio è stato segnalato che le contusioni polmonari sono associate a fratture nel 62% dei bambini, mentre la percentuale si innalza all'80% quando il trauma si verifica negli adulti.[30]

Fisiopatologia

 
Normalmente, l'ossigeno e l'anidride carbonica diffondono attraverso le membrane capillari ed alveolari e lo spazio interstiziale (figura in alto). La presenza di edema altera la diffusione, causando una ridotta ossigenazione del sangue (figura in basso).

La contusione polmonare comporta sanguinamento e perdite di liquido nel tessuto polmonare, il quale tende ad irrigidirsi ed a perdere la sua normale elasticità. Il contenuto di acqua del polmone aumenta entro le prime 72 ore dalla lesione, il che nei casi più gravi porta ad un edema polmonare franco.[20] Come risultato di questi e altri processi patologici, la contusione polmonare progredisce nel tempo e può comportare ipossia (cioè una carenza di ossigeno nell'organismo).

Sanguinamento ed edema

Nella contusione polmonare, i capillari strappati perdono fluido nei tessuti circostanti.[32] La membrana tra alveoli e capillari è strappata. Il danno a carico della membrana alveolo-capillare e dei piccoli vasi sanguigni provoca perdita di sangue e fluidi negli alveoli polmonari e nello spazio interstiziale del polmone (lo spazio circostante le cellule, compreso tra la parete dei capillari e le cellule dei tessuti). [12] Questo fenomeno prende il nome di edema interstiziale. In caso di un grave trauma la quantità di edema, stravaso (sanguinamento) eritrocitario perialveolare e peribronchiale, ed imbibizione degli alveoli è ovviamente maggiore.[17] La contusione polmonare si caratterizza per un numero elevato di microemorragie (sanguinamento minimo, quasi microscopico) che si verificano quando gli alveoli polmonari sono separati in modo traumatico dalle altre strutture delle vie aeree e dei vasi sanguigni.[24] Il sangue inizialmente si raccoglie solo nello spazio interstiziale. In seguito, e precisamente entro una o due ore dopo la lesione, si verifica l'edema.[29] Caratteristicamente un'area di sanguinamento in un polmone contuso appare quasi sempre circondata da una zona, più o meno ampia, di edema.[24] Nel normale scambio gassoso, l'anidride carbonica diffonde attraverso l'endotelio dei capillari, lo spazio interstiziale, ed attraversa l'epitelio alveolare. L'ossigeno diffonde nella direzione opposta. Un accumulo di liquidi inevitabilmente interferisce con lo scambio dei gas,[33] e può comportare che gli alveoli si riempiano di proteine ​​e collassino a causa dell'edema e del sanguinamento.[24] Maggiore è l'area polmonare interessata dalla contusione e dall'edema, e tanto più grave sarà la compromissione respiratoria di cui soffrirà il traumatizzato.[17]

Consolidamento e collasso

La contusione polmonare può essere alla base del consolidamento di alcune aree del polmone, del collasso alveolare e dell'atelettasia (la mancata espansione e quindi il collasso polmonare parziale o totale).[34] Il fenomeno del consolidamento si verifica quando alcune zone del polmone, che sono normalmente riempito di aria, si riempiono con del materiale patologico, come ad esempio il sangue.[35] Nel giro di alcune ore dal verificarsi dell'evento traumatico, gli alveoli iniziano ad addensarsi e a collassare e la zona lesa può evolvere verso il consolidamento.[24] Una diminuzione nella produzione di surfattante polmonare (una sostanza che agisce come tensioattivo, diminuendo la tensione superficiale all'interno dei piccoli alveoli ed impedendone il collasso) contribuisce al collasso ed al consolidamento degli alveoli.[16] L'inattivazione del surfattante infatti aumenta la tensione superficiale.[30] La ridotta produzione di surfattante può anche estendersi al tessuto polmonare circostante l'area lesa, che originariamente non era stato coinvolto dal trauma.[25]
L'infiammazione dei polmoni, che può seguire alla penetrazione nel tessuto di mediatori chimici della flogosi e cellule ematiche a seguito della contusione, può comportare il collasso di alcune zone del polmone. I macrofagi, neutrofili, ed altre cellule infiammatorie e del sangue possono penetrare nel tessuto polmonare e rilasciare fattori che accentuano l'infiammazione, aumentando la probabilità di insorgenza di insufficienza respiratoria.[36] In risposta alla infiammazione, viene prodotto un eccesso di muco, che potenzialmente può ostruire determinate zone del polmone ed alcune vie aeree portandole a collassare.[24] Anche se solo un lato del torace è stato coinvolto dal trauma, l'infiammazione può estendersi a colpire anche l'altro polmone.[36] Il tessuto polmonare originariamente indenne può sviluppare edema, ispessimento dei setti degli alveoli, ed altre alterazioni.[37] Se la flogosi è piuttosto grave, può portare a disfunzioni polmonari simili a quelle che sono tipiche della sindrome da distress respiratorio.[38]

Il rapporto ventilazione/perfusione

Normalmente, nel polmone il rapporto ventilazione/perfusione è di circa uno-a-uno. Ciò significa che il volume di aria che entra negli alveoli (la ventilazione) è all'incirca uguale a quello del sangue nei capillari che li circondano (la perfusione).[39] Questo rapporto nella contusione polmonare viene ad essere ridotto. Infatti gli alveoli edematosi, cioè conteneti liquido, non possono essere adeguatamente ventilati dall'aria inspirata. ne consegue che l'ossigeno non riesce a saturare completamente l'emoglobina, e pertanto il sangue lascia il polmone senza essere stato completamente ossigenato.[40] Una insufficiente espansione dei polmoni, che, a titolo d'esempio, potrebbe derivare da una insufficiente ventilazione meccanica o da una lesione associata, come un lembo toracico fluttuante, può a sua volta contribuire ad un alterato rapporto ventilazione/perfusione.[30] Poiché il rapporto alterato tra ventilazione e perfusione si accresce, la saturazione di ossigeno nel sangue si riduce.[40]. Un altro fenomeno che si può registrare nella contusione polmonare è rappresentato dalla vasocostrizione ipossica polmonare. Si verifica che i vasi sanguigni prossimi agli alveoli ipossici vanno incontro a costrizione (cioè ad un restringimento del loro diametro, e quindi del flusso ematico) in risposta alla ridotta concentrazione di ossigeno alveolare.[26] La vasocostrizione comporta un aumento delle resistenze vascolari nelle aree di contusione polmonare, portando ad una diminuzione del flusso ematico, cioè della quantità di sangue che scorre in questi vasi e nelle relative aree irrorate,[37] dirigendo il flusso sanguigno in aree meglio ventilate.[26] L'organismo riduce il flusso di sangue verso le zone polmonari contuse cercando di compensare il fatto che il sangue che irrora queste aree contenenti alveoli non ventilati (o scarsamente ventilati) non riuscirà ad ossigenarsi.[26] Nonostante questo meccanismo di compenso l'ossigenazione del sangue rimane comunque inferiore al normale.[39] Se la lesione è abbastanza grave, l'ipossiemia del sangue non può essere corretta solo fornendo ossigeno supplementare (cioè facendo respirare il traumatizzato tramite una maschera, con flussi elevati di ossigeno puro). Questo problema, che comporta insufficienza respiratoria, è la causa di gran parte dei decessi che derivano dal trauma.[40]

Diagnosi

La diagnosi di contusione polmonare poggia sulla storia e le informazioni relative all'evento traumatico, sull'esame fisico del paziente effettuato dal medico e sui reperti della radiografia. Anche gli esami di laboratorio possono avere una loro utilità in quanto, a titolo d'esempio, possono mettere in luce le anomalie di una emogasanalisi arteriosa, comprendente spesso una bassa pressione parziale d'ossigeno ed una elevazione della pressione parziale di anidride carbonica, anche in soggetti che respirano aria arricchita in ossigeno. Si deve comunque tenere ben presente che l'emogasanalisi arteriosa nelle prime fasi che fanno seguito ad una contusione polmonare può anche non mostrare alcuna significativa alterazione.

Radiografia torace

 
Una radiografia del torace che mostra sul lato destro del paziente (visibile a sinistra nell'immagine) una contusione polmonare associata a fratture costali ed enfisema sottocutaneo

La radiografia del torace è il metodo più semplice e comunemente utilizzato per ottenere la diagnosi,[36] e può essere utilizzato anche per confermare una diagnosi di sospetto avanzata dal clinico sulla base del riscontro di alcuni sintomi e segni clinici.[20] Le aree di consolidamento su un radiogramma del torace appaiono come aree bianche.[41] Le aree di contusione polmonare in genere non sono limitate dai normali confini anatomici dei lobi o segmenti polmonari.[26][42][43] L'aspetto radiologico della contusione polmonare ricalca quello della polmonite da aspirazione,[31] e la presenza di emotorace o di pneumotorace possono risultare confondenti e nascondere sulla lastra radiologica la contusione.[3]

Note

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